Geminga - Geminga

Geminga
Geminga od Chandry a Spitzera.jpg
Geminga z pohledu Chandra a Spitzer
Kredit: Rentgen: NASA / CXC / PSU / B. Posselt et al; Infračervené: NASA /JPL -Caltech
Data pozorování
Epocha J2000.0       Rovnodennost J2000.0
SouhvězdíBlíženci
Správný vzestup06h 33m 54.15s
Deklinace+17° 46′ 12.9″
Zdánlivá velikost  (PROTI)25.5
Vlastnosti
Evoluční fázePulsar
Astrometrie
Vzdálenost815 ly
(250 ks )
Detaily
Stáří342 000 let
Jiná označení
SN 437, PSR B0633 + 17, PSR J0633 + 1746
Odkazy na databáze
SIMBADdata

Geminga /ɡəˈmɪŋɡə/ je neutronová hvězda přibližně 250 parsecs[1] (kolem 800 světelné roky ) z slunce v souhvězdí Blíženci. Jeho jméno, přidělené jeho objevitelem Giovanni Bignami, je jak kontrakcí Gemini gamma-ray zdroja přepis slov gh'è minga (výrazný[ɡɛ ˈmĩːɡa]), což znamená „to tam není“ Milánský dialekt z Lombard.[2]

Pulsar

vlevo: Geminga, IC 443 a Krabí mlhovina. vpravo: halo kolem pulsaru Geminga viděno Fermi po odstranění jasných zdrojů

Povaha Gemingy byla 20 let po objevu NASA zcela neznámá Druhý malý astronomický satelit (SAS-2). A konečně, v březnu 1991 ROSAT satelit detekoval a periodicita 0,237 sekundy v palcích měkké rentgenové záření. Předpokládá se tedy, že Geminga je něco jako neutronová hvězda: rozpadající se jádro hmotné hvězdy, která explodovala jako supernova asi před 300 000 lety.[3]

Kdysi se myslelo, že tato blízká exploze byla zodpovědná za nízkou hustotu mezihvězdné médium v bezprostřední blízkosti Sluneční Soustava. Tato oblast s nízkou hustotou je známá jako Místní bublina.[4] Možné důkazy pro toto zahrnují nálezy Observatoř Arecibo že se zdá, že místní mezihvězdné částice meteorů o velikosti mikrometrů pocházejí z jejího směru.[5] V poslední době se však navrhuje, aby v superskupině B1 skupiny Supernova existovalo několik supernov Plejády pohybující se skupina byla pravděpodobně odpovědnější,[6] stát se zbytkem supershell.[7]

Studie z roku 2019 s využitím údajů z NASA Fermiho gama kosmický dalekohled objevil velký gama paprsek svatozář kolem Gemingy. Zrychlený elektrony a pozitrony srazit se s blízkým světlo hvězd. Srážka zvyšuje světlo na mnohem vyšší energie. Samotná Geminga může být zodpovědná až za 20% vysokoenergetických pozitronů, které vidí AMS-02 experiment. Předchozí studie využívající údaje z Observatoř gama záření s vysokou nadmořskou výškou Čerenkov našel kolem Gemingy při vyšších energiích jen malou gama záře.[8][9]

Objev a identifikace

Pozice Gemingy v Mléčné dráze. Kredit: NASA / DOE / Mezinárodní tým LAT

Geminga byl prvním příkladem neznámého zdroj gama záření, zdroj, který nemohl být spojen s žádnými objekty známými na jiných vlnových délkách. Poprvé byl detekován jako významný přebytek gama paprsků nad očekávaným pozadím rozptýlené galaktické emise SAS-2 satelit (Fichtel et al. 1975) a následně COS-B satelit. Skupina SAS-2 hlásila pulzaci signálu gama záření s periodou přibližně 59 s, ačkoli omezený počet detekovaných gama paprsků (121 za období čtyř měsíců) je vedl k závěru, že pulzace nebyla statisticky přesvědčivá. Vzhledem k omezenému úhlovému rozlišení přístroje (přibližně 2,5 ° při 100 MeV) a malému počtu detekovaných paprsků gama bylo přesné umístění zdroje nejisté, omezené pouze na relativně velkou „chybovou oblast“. V době detekce byly v této oblasti známy čtyři slabé rádiové zdroje, dva zbytky supernov ji ohraničovaly a poblíž ležela známá satelitní galaxie k Mléčné dráze. Žádný z těchto známých zdrojů nebyl přesvědčivým spojením se zdrojem gama záření a tým SAS-2 naznačil, že nejpravděpodobnějším předkem byl neobjevený radiopulzar.[10]

Navzdory investici značného množství času na pozorování zůstal zdroj neidentifikovaný v éře COS-B; jejich data však vyloučila požadovanou pulzaci 59 s. Během této doby bylo o zdroji učiněno mnoho tvrzení, ale jeho povaha zůstala záhadou až do identifikace kandidátského zdroje ze strany Einsteinův rentgenový satelit, 1E 0630 + 178.[2] Vlastnosti rentgenového zdroje byly jedinečné: velká rentgenová až optická svítivost, žádná citlivost rádiového záření nebyla detekována VLA nástroj, bodová emise v Einsteinově imageru a odhadovaná vzdálenost přibližně 100 ks, což ji umisťuje do galaxie. Spojení mezi zdroji gama a rentgenového záření nebylo přesvědčivě provedeno, dokud ROSAT rentgenový snímač detekoval pulzaci 237 ms,[11] který byl také viděn v gama paprskech EGRET nástroj[12] a zpětně v datech COS-B a SAS-2.[13][14] Geminga se tak jeví jako první příklad radio-tichého pulsaru a sloužil jako ilustrace obtížnosti spojování emise gama záření s objekty známými na jiných vlnových délkách: některé charakteristiky zdroje gama záření, jako je periodicita nebo variabilita , musí být identifikovány v kandidátských protějšcích na jiných vlnových délkách, aby se vytvořilo spojení jejich identity.

A konečně tento princip platil, když byly nalezeny rádiové emise odpovídající periodicity 237 ms na dříve nezkoumaných frekvencích 100 MHz a méně.[15]

Správný pohyb

The správný pohyb Geminga je 178,2 mas / rok, což odpovídá předpokládané rychlosti 205 kilometrů za sekundu.[1] To je pro hvězdu velmi rychlé, srovnatelné s Barnardova hvězda.

Měření načasování

Geminga podstoupil nezletilého závada na konci roku 1996 s částečnou změnou frekvence 6,2 × 10−10.[16] Studie z roku 1998 o pre-glitch efemeridách naznačila, že načasování bylo ovlivněno reflexním pohybem v důsledku přítomnosti planety s nízkou hmotností na oběžné dráze 5,1 roku;[17] toto se však později ukázalo jako artefakt hluk který ovlivňuje pulzní časy z Gemingu spíše než skutečný orbitální efekt.[16]

Reference

  1. ^ A b Faherty, J .; Walter, F. M .; Anderson, J. (2007). "Trigonometrická paralaxa neutronové hvězdy Geminga". Astrofyzika a vesmírná věda. 308 (1–4): 225–230. Bibcode:2007Ap & SS.308..225F. doi:10.1007 / s10509-007-9368-0. S2CID  122256682.
  2. ^ A b Bignami, G. F .; et al. (Září 1983). „Identifikace pro„ Geminga “(2CG 195 + 04) 1E 0630 + 178 - jedinečný objekt v chybové schránce zdroje vysokoenergetického gama záření. Astrofyzikální deník. 272: L9 – L13. Bibcode:1983ApJ ... 272L ... 9B. doi:10.1086/184107.
  3. ^ "Geminga". Internetová encyklopedie vědy.
  4. ^ Gehrels, N .; Chen, W. (1993). „Supernova Geminga jako možná příčina místní mezihvězdné bubliny“. Příroda. 361 (6414): 706. Bibcode:1993 Natur.361..706G. doi:10.1038 / 361706a0. S2CID  4338940.
  5. ^ „Exotické sousedství Slunce“. Centauri Dreams. 28. února 2008.
  6. ^ Berghoefer, T. W .; Breitschwerdt, D. (2002). „Původ mladé hvězdné populace ve sluneční čtvrti - souvislost s tvorbou místní bubliny?“. Astronomie a astrofyzika. 390 (1): 299–306. arXiv:astro-ph / 0205128v2. Bibcode:2002 A & A ... 390..299B. doi:10.1051/0004-6361:20020627. S2CID  6002327.
  7. ^ Gabel, J. R .; Bruhweiler, F. C. (8. ledna 1998). „Model rozšiřující se struktury supershellu v LISM“. Americká astronomická společnost. 51,09. Archivovány od originál dne 15. března 2014. Citováno 14. března 2014.
  8. ^ Garner, Rob (19. 12. 2019). „Fermi spojuje blízké Pulsarovo gama záření„ Halo “s hlavolamem antihmoty“. NASA. Citováno 2020-01-26.
  9. ^ Di Mauro, Mattia; Manconi, Silvia; Donato, Fiorenza (prosinec 2019). "Detekce γ-paprskové halo kolem Gemingy s daty Fermi-LAT a důsledky pro tok pozitronu". Fyzický přehled D. 100 (12): 123015. arXiv:1903.05647. Bibcode:2019PhRvD.100l3015D. doi:10.1103 / PhysRevD.100.123015. ISSN  1550-7998. S2CID  119218479.
  10. ^ Thompson, D. J .; et al. (Duben 1977). „Konečné výsledky gama paprsku SAS-2 na zdrojích v galaktické oblasti centra“. Astrofyzikální deník. 213: 252–262. Bibcode:1977ApJ ... 213..252T. doi:10.1086/155152. hdl:2060/19760025006.
  11. ^ Halpern, J. P .; Holt, S. S. (květen 1992). „Objev měkkých rentgenových pulzací ze zdroje gama záření Geminga“. Příroda. 357 (6375): 222–224. Bibcode:1992 Natur.357..222H. doi:10.1038 / 357222a0. S2CID  4281635.
  12. ^ Bertsch, D. L .; et al. (Květen 1992). „Pulzní vysokoenergetické gama záření z Gemingy (1E0630 + 178)“. Příroda. 357 (6376): 306–307. Bibcode:1992 Natur.357..306B. doi:10.1038 / 357306a0. S2CID  4304133.
  13. ^ Bignami, G. F .; Caraveo, P. A. (Květen 1992). „Geminga - nové období staré gama paprsky“. Příroda. 357 (6376): 287. Bibcode:1992 Natur.357..287B. doi:10.1038 / 357287a0. S2CID  36168064.
  14. ^ Mattox, J. R .; et al. (Prosinec 1992). „Pozorování SAS 2 pulzního vysokoenergetického gama záření z Gemingy“. Astrofyzikální deník. 401: L23 – L26. Bibcode:1992ApJ ... 401L..23M. doi:10.1086/186661.
  15. ^ Gil, J. A .; Khechinashvili, D. G .; Melikidze, G. I. (1998). „Proč je pulzní rádio Geminga tiché při frekvencích vyšších než asi 100 MHz?“. Série konferencí ASP. 138: 119. Bibcode:1998ASPC..138..119G.
  16. ^ A b Jackson, M. S .; Halpern, J. P .; Gotthelf, E. V .; Mattox, J. R. (2002). „Vysokoenergetická studie Geminga Pulsar“. Astrofyzikální deník. 578 (2): 935–942. arXiv:astro-ph / 0207001. Bibcode:2002ApJ ... 578..935J. doi:10.1086/342662. S2CID  119067655.
  17. ^ Mattox, J. R .; Halpern, J. P .; Caraveo, P. A. (1998). „Načasování pulzu Geminga pomocí pozorování gama záření“. Astrofyzikální deník. 493 (2): 891–897. Bibcode:1998ApJ ... 493..891M. doi:10.1086/305144.

externí odkazy